RJ45以太网接口EMC防雷设计方案
关于RJ45接口的静电防护方案
关于RJ45接口的静电防护方案
关于RJ45接口的静电防护方案
1.RJ45接口的发展前景
RJ45接口是一种接头，通常用于数据传输。
常用于各种数据终端设备，同时因其有两种线序分为直通线、交叉线，能适用于不同的的设备。
现今RJ45已运用于各种计算机相关的设备中，使用范围也越加广泛，而现今的移动终端设备的发展也越加受到电磁环境的干扰及影响，针对这样复杂的电磁环境，建立相对完善的静电防护体系也成必然的选择，今天就从RJ45的静电防护方面入手，解析其防护意义等。
2.RJ45接口静电防护的背景
RJ45接口数据传输速率高
RJ45接口支持热插拔功能
现今电磁环境复杂，而RJ45接口较脆弱，易受静电损坏
3.应用产品
电脑
交换机
路由器
集线器等
4.RJ45接口的保护方案
产品型号及参数特性
5.方案说明及注意事项
该ESD器件结电容小为1.2pF，可高效的实现USB接口高速的数据传输要求
该器件拥有极低的漏电流，可减少正常工作下的功率损耗
响应速率快，可以在ESD脉冲上升时间内保护USB元件
同时该产品封装为SOT-26，封装体积小，可节约PCB 的空间。
以太网电接口EMC设计指导书
以太网电接口采用UTP的EMC设计指导书目录前言 (4)1范围和简介 (5)1.1范围 (5)1.2简介 (5)1.3关键词 (5)2规范性引用文件 (5)3术语和定义 (6)4UTP（非屏蔽网线）的介绍 (6)510/100BASE-T、1000BASE-T以太网电接口的共模噪声 (7)610/100/1000BASE-T以太网电接口电路设计 (7)6.110/100/1000BASE-T以太网电接口原理图设计 (7)6.1.1网口变压器集成在连接器里的网口电路原理图 (8)6.1.2网口变压器集成在连接器里的网口电路原理图 (8)6.1.3网口指示灯电路原理图 (9)6.1.4带滤波的10/100BaseT以太网口电路原理图 (10)6.1.5带滤波的1000BaseT以太网口电路原理图 (11)6.210/100/1000BASE-T以太网电接口PCB布局、布线 (12)6.2.1网口变压器没有集成在连接器里的网口电路PCB布局、布线规则 126.2.2采用一体化连接器的网口电路PCB布局、布线规则 (15)6.2.3其它的布局、布线建议 (16)7实际测试案例： (19)8结论: (22)9附录： (24)10参考文献 (26)前言本规范的其他系列规范：无与对应的国际标准或其他文件的一致性程度：无规范代替或作废的全部或部分其他文件：无与其他规范或文件的关系：无与规范前一版本相比的升级更改的内容：如果是升级规范，则一定要在此处详细描述本版本相对于上一版本更改的内容，如果是第一次制定，则填写“第一版，无升级更改信息”。
本规范由XX部门提出。
本规范主要起草和解释部门：本规范主要起草专家：格式（部门：姓名(工号)、姓名(工号)，部门：姓名(工号)、姓名(工号)......）本规范主要评审专家：格式（部门：姓名(工号)、姓名(工号)，部门：姓名(工号)、姓名(工号)......）本规范批准部门：XX部门本规范所替代的历次修订情况和修订专家为：规范号主要起草专家主要评审专家姓名(工号)、姓名(工号)姓名(工号)、姓名(工号)姓名(工号)、姓名(工号)姓名(工号)、姓名(工号)10/100/1000BASE-T以太网口采用UTP网线的EMC设计指导书1 范围和简介1.1范围本规范规定了10/100 BASE-TX、1000 BASE-TX以太网口采用UTP网线的EMC电路设计，用以保证10/100 BASE-TX、1000 BASE-TX以太网口具有良好的EMC性能，使用UTP就能满足系统的EMC要求。
以太网电接口采用UTP设计的EMC设计指导书
�以太网电接口采用UTP设计的EMC设计指导书一、UTP（非屏蔽网线）的介绍非屏蔽网线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成，两根绝缘铜导线按照一定密度绞在一起，每一根导线在传输中辐射的电波会与另外一根的抵消，这样可降低信号的干扰程度。
用来衡量UTP的主要指标有：1、衰减：就是沿链路的信号损失度量。
2、近端串扰：测量一条UTP链路对另一条的影响。
3、直流电阻。
4、衰减串扰比（ACR）。
5、电缆特性。
二、10/100/1000BASE-T以太网电接口原理图设计10/100/1000BASE-T以太网口电路按照连接器的种类网口电路可以分为：网口变压器集成在连接器里的网口电路和网口变压器不集成在连接器里的网口电路。
1、网口变压器未集成在连接器里的网口电路原理图网口电路主要包括PHY芯片，网口变压器，网口连接器三部分，图中左侧的八个49.9Ω的电阻是差分线上的终端匹配电阻，其阻值的大小由差分线的特性阻抗决定，当变压器内的线圈匝数发生变化时，其阻值也跟随变化，保证两者的阻抗匹配。
由电容组成的差模、共模滤波器可以增强EMC性能。
在线圈的中心抽头处接的电容可以有效的改善电路的抗EMC性能，合理的选择电容值可以使电路的EMC做到最优。
电路的右侧四个75Ω的电阻是电路的共模阻抗。
2、网口变压器集成在连接器里的网口电路原理图网口电路主要包括PHY芯片，网口连接器两部分，网口变压器部分集成在接口内部，同样左侧的49.9Ω的电阻阻值也是由变压器的匝数及差分线的特性阻抗决定的。
中间的电容组成共模、差模滤波器，滤除共模及差模噪声。
75Ω的共模电阻也集成在网口连接器的内部。
3、网口指示灯电路原理图带指示灯的以太网口电路原理图与不带指示灯灯的大致相同，只是多出指示灯的驱动电路。
注意点：1）、两个匹配电阻是否需要根据PHY层芯片决定，如有的PHY层芯片内部集成匹配电阻就不需要。
匹配电阻是接地还是接电源也是由PHY芯片决定，一般接电源。
Ethernet 防雷及 ESD二极管保护设计
Ethernet 防雷及ESD 保护设计1.以太网Ethernet 防雷及ESD 保护设计以太网是现有局域网中最通用的通讯协议标准，由Xerox 公司创建并由Xerox、Intel 和DEC 公司联合开发的基带局域网规范。
它包括标准的以太网（10Mbit/s)、快速以太网（100Mbit/s）和10G（10Gbit/s）以太网。
它们都符合IEEE802.3。
2.以太网防护方案的应用背景由于电信业、工业控制业的竞争日益增加，电信服务、通讯产品供应商对电信设备供应商提供的高可靠性网络设备的需要也相对提高。
过压和各种静电的危害通常是由：雷击、临近电线引起的感应和直接与电源线碰接或用户设备故障所导致。
这些危害可能危及电信网络设备用户和维护人员。
因此电信设备供应商以增加设备的抗过压和过流的能力来降低电信系统维护成本和提高电信系统可靠性。
3.100M 以太网口100Mbps 快速以太网标准又分为：100BASE－TX 、100BASE－FX、100BASE－T4 三个子类。
以100BASE－TX 为例，它是一种使用 5 类数据级无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。
它使用两对双绞线，一对用于发送，一对用于接收数据。
在传输中使用4B/5B 编码方式，信号频率为125MHz。
符合EIA586 的 5 类布线标准和IBM 的SPT 1 类布线标准。
使用同10BASE－T 相同的RJ－45 连接器。
它的最大网段长度为100 米。
它支持全双工的数据传输。
PMA(Physical Media Attachment)采用MLT-3电平，编码遵循NRZ形式。
100Base-TX接口信号逢“1”产生电平跳变，而逢“0”时信号电平保持不变。
因此100Base-TX接口信号有三个电平，眼图中一个UI会出现2个“眼睛”。
保护方案一：特点：方案选择第一级使用GDT气体放电管,将泿涌电流通过开关式气体放电管泄放到大地,或放电管电极之关的惰性气体电光弧以热量形式消除, 中间充分利用网络变压器的电感特性,起到去藕和隔离作用.第二级使用ESD器件,它能够将残留的频率成分浪涌吸收,并且在IPP下钳位电压降到8V左右,这样以太网芯片就处于安全保护状态!如果防雷等级需要打空接（4,5,7,8）PIN,可采用和1,2,3,6PIN同样的设计。
网口防雷电路设计
网口防雷电路设计防护思路首先，网口的防雷可以采用两种思路：一种思路是要给雷电电流以泄放通路，把高压在变压器之前泄放掉，尽可能减少对变压器影响，同时注意减少共模过电压转为差模过电压的可能性。
另一种思路是利用变压器的绝缘耐压，通过良好的器件选型与PCB设计将高压隔离在变压器的初级，从而实现对接口的隔离保护。
室外走线网口防雷电路和室内走线网口防雷电路就分别采用的是这两种思路。
1.室外走线网口防雷电路当有可能室外走线时，端口的防护等级要求较高，防护电路可以按图设计。
图中室外走线网口防护电路的基本原理图，从图中可以看出该电路的结构与室外走线E1口防雷电路类似。
共模防护通过气体放电管实现，差模防护通过气体放电管和TVS管组成的二级防护电路实现。
图中G1和G2是三极气体放电管，型号是leiditech 3R090-5S，它可以同时起到两信号线间的差模保护和两线对地的共模保护效果。
中间的退耦选用2.2Ω/2W电阻，使前后级防护电路能够相互配合，电阻值在保证信号传输的前提下尽可能往大选取，防雷性能会更好，但电阻值不能小于2.2Ω。
后级防护用的TVS管，因为网口传输速率高，在网口防雷电路中应用的组合式TVS管需要具有更低的结电容，这里推荐的器件型号为上海雷卯电子SLVU2.8-4。
图中下方的原理图就是采用上述器件网口部分的详细原理图。
三极气体放电管的中间一极接保护地PGND，要保证设备的工作地GND和保护地PGND通过PCB走线在母板或通过电缆在结构体上汇合（不能通过0Ω电阻或电容），这样才能减小GND和PGND的电位差，使防雷电路发挥保护作用。
电路设计需要注意RJ45接头到三极气体放电管的PCB走线加粗到40mil，走线布在TOP层或BOTTOM层。
若单层不能布这么粗的线，可采取两层或三层走线的方式来满足走线的宽度。
退耦电阻到变压器的PCB走线建议采用15mil线宽。
该防雷电路的插入损耗小于0.3dB，对100M以太网口的传输信号质量影响比较小。
网络防雷方案
网络防雷方案
一、背景分析
雷电是一种常见的自然现象，具有极大的破坏力。随着信息技术的广泛应用，网络系统已成为企业运营的重要组成部分。然而，雷电灾害对网络系统的稳定运行构成严重威胁。为确保网络系统在雷电活动期间的安全稳定，减少雷击损害，特制定本网络防雷方案。
二、防雷目标
1.降低雷击对网络系统设备、传输线路及配套设施的损害风险；
本网络防雷方案旨在为我国企事业单位提供一套全面、科学、合规的防雷措施，以降低雷击灾害对网络系统的影响。通过实施本方案，有望提高网络系统的安全稳定性，保障企事业单位的正常运营。同时，加强防雷培训与演练，提高员工的防雷意识和应急处理能力，为我国信息化建设贡献力量。希望各部门、单位严格按照本方案要求，切实加强网络防雷工作，共同维护网络系统的安全稳定。
（1）光纤通信：优先采用光纤作为传输介质，提高线路的抗雷击能力；
（2）电缆防护：对同轴电缆、双绞线等采用防雷设备进行防护；
（3）线路接地：确保通信线路接地良好，降低雷击损害。
3.建筑物防护
（1）避雷针：在建筑物顶部安装避雷针，引导雷电向地面放电；
（2）接地系统：优化建筑物接地系统，降低雷击损害；
（3）防雷设备：在建筑物入口处安装防雷设备，对进入建筑物的信号线路进行防护。
网络防雷方案
第1篇
网络防雷方案
一、前言
随着信息技术的飞速发展，网络系统已成为各类企事业单位日常运营的重要基础设施。然而，雷击灾害作为一种自然灾害，对网络系统安全运行构成严重威胁。为降低雷击灾害对网络系统的影响，保障网络系统稳定、可靠、安全运行，特制定本网络防雷方案。
二、防雷目标
1.确保网络设备、传输线路及配套设施在雷击过程中不受损害或降低损害程度；
4.合规性：遵循国家和行业相关防雷标准，确保防雷方案的合规性。
网口防雷电路设计
网口防雷电路设计防护思路首先，网口的防雷可以采用两种思路：一种思路是要给雷电电流以泄放通路，把高压在变压器之前泄放掉，尽可能减少对变压器影响，同时注意减少共模过电压转为差模过电压的可能性。
另一种思路是利用变压器的绝缘耐压，通过良好的器件选型与PCB设计将高压隔离在变压器的初级，从而实现对接口的隔离保护。
室外走线网口防雷电路和室内走线网口防雷电路就分别采用的是这两种思路。
1.室外走线网口防雷电路当有可能室外走线时，端口的防护等级要求较高，防护电路可以按图设计。
图中室外走线网口防护电路的基本原理图，从图中可以看出该电路的结构与室外走线E1口防雷电路类似。
共模防护通过气体放电管实现，差模防护通过气体放电管和TVS管组成的二级防护电路实现。
图中G1和G2是三极气体放电管，型号是leiditech 3R090-5S，它可以同时起到两信号线间的差模保护和两线对地的共模保护效果。
中间的退耦选用2.2Ω/2W电阻，使前后级防护电路能够相互配合，电阻值在保证信号传输的前提下尽可能往大选取，防雷性能会更好，但电阻值不能小于2.2Ω。
后级防护用的TVS管，因为网口传输速率高，在网口防雷电路中应用的组合式TVS管需要具有更低的结电容，这里推荐的器件型号为上海雷卯电子SLVU2.8-4。
图中下方的原理图就是采用上述器件网口部分的详细原理图。
三极气体放电管的中间一极接保护地PGND，要保证设备的工作地GND和保护地PGND通过PCB走线在母板或通过电缆在结构体上汇合（不能通过0Ω电阻或电容），这样才能减小GND和PGND的电位差，使防雷电路发挥保护作用。
电路设计需要注意RJ45接头到三极气体放电管的PCB走线加粗到40mil，走线布在TOP层或BOTTOM层。
若单层不能布这么粗的线，可采取两层或三层走线的方式来满足走线的宽度。
退耦电阻到变压器的PCB走线建议采用15mil线宽。
该防雷电路的插入损耗小于0.3dB，对100M以太网口的传输信号质量影响比较小。
以太网络防雷 及ESD保护设计
电子电路保护器件专业提供商
一． Ethernet 通讯防雷击及ESD保护设计
1).总概
随着集成电路的集成度越来越高，电路越来越复杂，工作电压越来越低，对环境稳定性的要
求也越高。一方面由于电子设备内部结构高度集成化，从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降，对过压和 过流的承受能力下降，另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更容易遭受过压和过流侵入。
注 : R1~R4 电阻称作BST(Bob Smith Terminal),目的在两对双绞线之间阻抗匹配,有利于信号传输, 对电磁辐 射有很大帮助. 说明: 方案选择第一级使用GDT气体放电管,将泿涌电流通过开关式气体放电管泄放到大地,或放电管电极之 关的惰性气体电光弧以热量形式消除, 中间充分利用网络变压器的电感特性,起到去藕和隔离作用. 第二级使用ESD器件,它能够将残留的频率成分浪涌吸收,并且在IPP下钳位电压降到8V左右,这样以 太网芯片就处于安全保护状态!
2）成因
由于电信业、工业控制业的竞争日益增加，电信服务、通讯产品供应商对电信设备供应商提供
的高可靠性网络设备的需要也相对提高。过压和各种静电的危害通常是由：雷击、临近电线引起的感应和直 接与电源线碰接或用户设备故障所导致。这些危害可能危及电信网络设备用户和维护人员。因此电信设备供 应商以增加设备的抗过压和过流的能力来降低电信系统维护成本和提高电信系统可靠性。 针对上述问题音特电子专业研发团队有了解决方案。
3）特点
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符合IEC61000-4-2 (ESD): Air - 15kV, Contact - 8kV 符合IEC61000-4-4 (EFT): 40A - 5/50ns 符合IEC61000-4-5 (Surge): 24A, 8/20µs - Level 2(Line-Ground) & Level 3(Line-Line) 低结间电容 : 3pF Typical 符合RoHS 设计简单方便
RJ45以太网接口EMC防雷设计方案
以太网接口EMC设计方案一、接口概述RJ45以太网接口是目前应用最广泛的通讯设备接口，以太网口的电磁兼容性能关系到通讯设备的稳定运行。
二、接口电路原理图的EMC设计百兆以太网接口2KV防雷滤波设计图1 百兆以太网接口2KV防雷滤波设计接口电路设计概述：本方案从EMC原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计；从设计层次解决EMC 问题；同时此电路兼容了百兆以太网接口防雷设计。
本防雷电路设计可通过IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模2KV，差摸1KV的非屏蔽平衡信号的接口防雷测试。
电路EMC设计说明：（1）电路滤波设计要点：为了抑制RJ45接口通过电缆带出的共模干扰，建议设计过程中将常规网络变压器改为接口带有共模抑制作用的网络变压器，此种变压器示意图如下。
图2 带有共模抑制作用的网络变压器RJ45接口的NC空余针脚一定要采用BOB-smith电路设计，以达到信号阻抗匹配，抑制对外干扰的作用，经过测试，BOB-smith电路能有10个dB左右的抑制干扰的效果。
网络变压器虽然带有隔离作用，但是由于变压器初次级线圈之间存在着几个pF的分布电容；为了提升变压器的隔离作用，建议在变压器的次级电路上增加对地滤波电容，如电路图上C4-C7，此电容取值5Pf~10pF。
在变压器驱动电源电路上，增加LC型滤波，抑制电源系统带来的干扰，如电路图上L1、C1、C2、C3，L1采用磁珠，典型值为600Ω/100MHz，电容取值0.01µF~0.1µF。
百兆以太网的设计中，如果在不影响通讯质量的情况，适当减低网络驱动电压电平，对于EMC干扰抑制会有一定的帮助；也可以在变压器次级的发送端和接收端差分线上串加10Ω的电阻来抑制干扰。
（2）电路防雷设计要点：为了达到IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模2KV，差摸1KV的防雷测试要求，成本最低的设计方案就是变压器初级中心抽头通过防雷器件接地，电路图上的D1可以选择成本较低的半导体放电管，但是要注意“防护器件标称电压要求大于等于6V；防护器件峰值电流要求大于等于50A；防护器件峰值功率要求大于等于300 W。
RJ45以太网口防雷设计总结
是亮锡的，也容易产生击穿放电。PCB 板的表层走线涂有绝缘绿油，内层的走线有介质包
围，相对上面几种，耐压能力就应该高一点。
在设计中，根据具体产品要求的抗浪涌等级，利用表 1 中的数据，就可以推算出 PCB
设计需要控制的各种绝缘距离。表 2 给出了在防护等级是 4kV 的时候，PCB 设计要达到的 安全绝缘距离。
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的防护电路，没有设计共模的防护电路，它在端口的共模防护上采用就是我们前面说的隔离 保护的思路，它利用网口变压器的隔离特性实现端口的共模防护。当端口处有过电压产生时， 这个过电压会加到网口变压器的初级，由于变压器有一定的隔离特性，只要过电压不超过变 压器初级与次级的耐压能力而被击穿，过电压会完全被隔离在初级侧，从而对次级侧基本不 造成影响，达到端口保护的目的。
R1
TX
G1
PE
R2
RX
G2
PE
R4
组合式 TVS，低节电容
图 4 室外走线网口防护电路 图 4 给出的是室外走线网口防护电路的基本原理图。共模防护通过气体放电管实现，差 模防护通过气体放电管和 TVS 管组成的二级防护电路实现。图中 G1 和 G2 是三极气体放电 管，它可以同时起到两信号线间的差模保护和两线对地的共模保护效果。中间的退耦选用 2.2Ω/2W 电阻，使前后级防护电路能够相互配合，让能量优先从气体放电管泄放。后级防 护用的 TVS 管，因为网口传输速率高，在网口防雷电路中应用的组合式 TVS 管需要具有更 低的结电容。 2，室内走线网口防雷电路 当只在室内走线时，防护要求较低，因此防雷电路可以简化设计，如图 5 所示，图 5 是室内走线网口防护电路的基本原理图。
从上述原理可以看出，图 5 这种电路的共模防护主要靠变压器前级的 PCB 走线以及变 压器的绝缘耐压实现，因此要严格注意器件的选型和 PCB 的设计，下面介绍 PCB 设计注意 事项。
计算机网络通讯机房防雷方案
计算机网络通讯机房防雷方案一、概述：当网络机房所在的建筑物附近出现雷雨云时，雷电不通过网络机房内建筑物顶部的避雷带等泄放雷电流时，也会在内部的计算机及大型设备的电源和网络系统中产生感应雷电流，导致设备的损坏。
因此机房内部通过电源、网络和通讯线路相连接的计算机系统设备，期望通过较为传统的方法：安装避雷针以避免感应雷击的事故是不可能的，其作用是不充分的。
只有针对感应雷击损坏设备的特性，采用防范感应雷击的解决方法，才能避免雷电对设备的侵袭。
由于感应雷产生的途径有许多种，在距离带电雷雨云较近所有的金属回路中均会产生破坏性的可能，只是有些的雷电过电压较小，不会对设备产生明显的破坏力而已，但过电压的存在对设备的长期使用的寿命必然产生影响，因此感应雷防范的难度远大于直击雷的防范，而且所需要投入的费用也高于直击雷的防护。
因此作为网络机房全面的防护方案，必须充分考虑其设备遭受感应雷侵袭并发生事故的可能性，根据感应雷的特性，加以专项的防护，才能做到充分的防护。
从可能引雷的三条途径：电源系统、网络系统和通讯线路。
针对计算机网络设备和通讯的特性、需要的防雷等级程度，选用性价比合适的防雷产品，做到以合理的价格达到充分的防护。
确保设备对直击雷和感应雷以及线路操作过电压的全面防护。
二、设计参照的标准：1、GB50057-94 《建筑物防雷设计规范》2、GB50174—93 《电子计算机房设计规范》3、GB7450—87 《电子设备雷击保护导则》4、国际电工委员会标准IEC61312-1 IEC60364-5-534 IEC61024-1三、现场环境及分析：1、XXX有限公司位于?市?镇，办公楼共八层，已做直击雷措施，但天面的大型广告牌未与避雷带连接，且该大楼的防雷设施多年未进行检测及维修，天面水池顶有一卫星接收天线，未有防雷措施对其进行保护。
2、该公司的网络主机房设置在办公楼的五楼（办公楼共八层）。
该网络由光纤引入，通过一台中心交换机用光纤接到二级交换机（四台），其中两台直接与工作站连接，另两台通过双绞线连接到集线器（四个）后再与工作站连接。
RJ45以太网口辐射设计总结
以太网口EMC设计总结关键字：以太网口；EMI；Bob-Smith电路；共模；差模；网络变压器问题背景介绍：对于主要的100M网口接口需要做特殊的保护处理，具体要求需要达到6KV设计目标（10/700雷电模拟电压波），在设计雷击防护指标时候，遇到了网口的EMI问题，作者在调试过程中对传统bob-smith端接和防雷设计做了相关的工作，在此总结出来供以后网口辐射设计参考。
具体原理及步骤：一、共模、差模信号及其噪声抑制变压器、共模扼流圈和自耦变压器的端接法，对在局域网和通信接口电路中减小共模干扰起关键作用。
共模噪音在用无屏蔽对绞电缆线的通信系统中，是引起射频干扰的主要因素，所以了解共模噪音将有利于更好地了解我们关心EMI问题。
接下来阐述差模和共模信号的关键特性和共模扼流圈、自耦变压器端接法主要用途，以及为什么共模信号在无屏蔽对绞电缆线上会引起噪音发射。
1.1差/共模信号介绍图1-1差模信号模型以及波形图因为V1和V2对地是对称的，所以地线上没有电流流过。
所有的差模电流（IDIFF）全流过负载，两个电压（V1＋V2）瞬时值之和总是等于零。
图1-2共模信号模型以及波形图因为在负载两端没有电位差，所以没有电流流过负载。
所有的共模电流都通过电缆和地之间的寄生电容流向地线。
两个电压瞬时值之和（V1＋V2）不等于零。
相对于地而言，每一电缆上都有变化的电位差，这变化的电位差就会从电缆上发射电磁波。
1.2电缆线上产生的共模、差模噪音及其EMC电子设备中电缆线上的噪音有从电源电缆和信号电缆上产生的辐射噪音和传导噪音两大类。
这两大类中又分为共模噪音和差模噪音两种。
差模传导噪音是电子设备内部噪音电压产生的与信号电流或电源电流相同路径的噪音电流，如图1-3a所示。
减小这种噪音的方法是在信号线和电源线上串联差模扼流圈、并联电容或用电容和电感组成低通滤波器，来减小高频的噪音，如图1-3b所示。
图1-3差模噪声及其抑制差模辐射噪音是图1-3b电缆中的信号电流环路所产生的辐射。
RJ45SurgeESDProtection-RJ45浪涌ESD保护方案（一）
RJ45SurgeESDProtection-RJ45浪涌ESD保护方案（一）
RJ45Surge ESD Protection-RJ45浪涌ESD保护方案（一）
一、应用背景
1、气候变暖，雷雨天气增多
2、网络设备雷击损坏后，危害大
3、网络设备雷击损坏后，维修成本高
4、高浪涌防护设备成为行业趋势
二、应用产品
1、笔记本，台式电脑
2、交换机
3、机顶盒
4、路由器
三、方案特点
1、采用GDT在变压器前端做浪涌共模保护
2、在变压器后端采用低结电容，低漏电流的TVS
3、在环境较恶劣，如高温下，100米网线传输，信号传输丢包率低
4、后级TVS把浪涌嵌位在非常低的残压，保护芯片
四、符合规范
1、ITU-T K.21,K.45,K.20(加强要求)
2、ESD IEC61000-4-2
3、通过差模2KV/共模6KV10/700μs雷击浪涌
五、防护电路
六、产品外观和规格。
RJ45SurgeESDProtection-RJ45浪涌ESD保护方案（二）
RJ45SurgeESDProtection-RJ45浪涌ESD保护方案（二）
RJ45Surge ESD Protection-RJ45浪涌ESD保护方案（二）
一、应用背景
1、气候变暖，雷雨天气增多
2、网络设备雷击损坏后，危害大
3、网络设备雷击损坏后，维修成本高
4、高浪涌防护设备成为行业趋势
二、应用产品
1、笔记本，台式电脑
2、交换机
3、机顶盒
4、路由器
三、方案特点
1、采用GDT在变压器前端做浪涌共模保护
2、在变压器后端采用低结电容，低漏电流的TVS
3、在环境较恶劣，如高温下，100米网线传输，信号传输丢包率低
四、符合规范
1、ITU-T K.21,K.45,K.20(加强要求)
2、ESD IEC61000-4-2
3、通过差模2KV/共模6KV10/700μs雷击浪涌
五、防护电路
六、产品外观和规格。
RJ45以太网接口EMC设计方案
电磁兼容设计平台（EDP）应用案例——以太网口以太网接口EMC 设计方案一、接口概述RJ45 以太网接口是目前应用最广泛的通讯设备接口，以太网口的电磁兼容性能关系到通讯设备的稳定运行。
赛盛技术应用电磁兼容设计平台（EDP）软件从接口原理图、结构设计，线缆设计三个方面来设计以太网口的EMC 设计方案。
二、接口电路原理图的EMC设计本方案由电磁兼容设计平台（EDP）软件自动生成百兆以太网接口2KV 防雷滤波设计图 1百兆以太网接口2KV 防雷滤波设计接口电路设计概述：本方案从 EMC 原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计；从设计层次解决 EMC 问题；同时此电路兼容了百兆以太网接口防雷设计。
本防雷电路设计可通过 IEC61000-4-5 或 GB17626.5 标准，共模 2KV，差摸 1KV 的非屏蔽平衡信号的接口防雷测试。
电路 EMC 设计说明：（1）电路滤波设计要点：为了抑制 RJ45接口通过电缆带出的共模干扰，建议设计过程中将常规网络变压器改为接口带有共模抑制作用的网络变压器，此种变压器示意图如下。
电磁兼容设计平台（EDP）应用案例——以太网口图 2带有共模抑制作用的网络变压器RJ45接口的 NC空余针脚一定要采用 BOB-smith 电路设计，以达到信号阻抗匹配，抑制对外干扰的作用，经过测试， BOB-smith 电路能有 10 个 dB 左右的抑制干扰的效果。
网络变压器虽然带有隔离作用，但是由于变压器初次级线圈之间存在着几个pF 的分布电容；为了提升变压器的隔离作用，建议在变压器的次级电路上增加对地滤波电容，如电路图上 C4-C7，此电容取值5Pf~10pF。
在变压器驱动电源电路上，增加LC 型滤波，抑制电源系统带来的干扰，如电路图上L1、 C1、 C2、C3， L1 采用磁珠，典型值为600Ω/100MHz ，电容取值0.01 μ F~0.1。
μF百兆以太网的设计中，如果在不影响通讯质量的情况，适当减低网络驱动电压电平，对于 EMC 干扰抑制会有一定的帮助；也可以在变压器次级的发送端和接收端差分线上串加10Ω的电阻来抑制干扰。
计算机网络系统综合防雷设计方案
计算机网络系统综合防雷设计方案汇报人：日期:contents •引言•计算机网络系统综合防雷设计•直击雷防护•感应雷防护•雷电电磁脉冲防护•防雷设施的维护与管理•工程实例分析目录引言01 CATALOGUE雷击是一种自然灾害，它能够产生巨大的电流和电磁辐射，从而对计算机网络系统造成严重的破坏。
雷击可能会对网络设备、通信设备、计算机等造成损坏，甚至导致整个计算机网络系统瘫痪。
雷击的危害计算机网络系统是现代社会的重要基础设施，保障其安全运行对于社会和经济具有重要意义。
防雷是保障计算机网络系统安全运行的重要措施之一，可以有效减少雷击对计算机网络系统的破坏，确保系统的稳定性和可靠性。
计算机网络系统防雷的意义计算机网络系统综合防雷设计02CATALOGUE防雷技术分类直击雷防护技术通过接闪器、引下线等设备，将直接击中建筑物的雷电引入地下，避免雷电直接破坏建筑物和设备。
雷电电磁脉冲防护技术利用电涌保护器（SPD）等设备，将通过电源线路、信号线路等引入的雷电过电压、过电流泄放入地，以保护设备免受电磁脉冲的危害。
接地与等电位连接通过良好的接地系统和等电位连接，将建筑物和设备上的雷电能量导向地下，防止雷电间接破坏建筑物和设备。
设计原则与依据遵循国家标准和规范01根据国家相关标准和规范，如《建筑物防雷设计规范》（GB50057）、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343）等，进行计算机网络系统综合防雷设计。
综合考虑多种因素02在设计中应综合考虑建筑物的结构、环境、雷电活动情况、设备重要性等因素，进行合理的防雷设计和配置。
实施全面防护03对计算机网络系统的所有设备进行全面防护，包括主机房、服务器、交换机、路由器、终端设备等，确保系统的稳定性和安全性。
日常维护与检测方案定期对防雷设施进行检查和维护，确保其正常运转；同时对计算机网络系统进行安全检测和维护，提高系统的稳定性和安全性。
综合防雷设计方案直击雷防护方案在建筑物屋顶安装接闪器，通过引下线将雷电引入地下，同时对重要设备进行屏蔽和隔离。
网络机房防雷方案
机房雷电防护方案设计单位:XXXX电子有限公司施工单位:XXXXX公司2007年总论近年来，计算机网络技术进入了前所未有的快速发展时期，新方法、新技术、新产品不断的涌现，为网络计算和管理这一计算机应用模式提供了强有力的支持，极大地推动了社会信息化的发展进程。
随着电脑网络的不断发展和行业内竞争的加剧，各金融、电信等机构千方百计地发展自己的计算机业务处理系统，以更好的为客户服务，提高业内竞争力，每年的设备投资费用不断增加。
上述机构对计算机进行业务处理的依赖性越来越高，网络的安全性、可靠性以及设备用机环境都成为客户考察服务水平的重要环节。
就用机环境而言，由于计算机通信设备属于微电子设备（即弱电设备），其耐过电压冲击的能力很弱，而由电源线、信号传输线、地线侵入的雷电冲击波强度却很大。
通过电源线、信号传输线引入的雷电感应冲击大电流，足以使许多微电子设备遭受不同程度的损坏，并危及人身安全，造成巨额的直接经济损失。
而更为重要的是会导致整个网络瘫痪，重要数据丢失，间接经济损失不可估量。
我们不能因为没遭到过雷害而抱有侥幸心理，对依赖计算机来进行数据处理和存储的网络信息行业来说，雷电造成的数据丢失和网络瘫痪将是灾难性的。
即使雷电流强度不足以打坏设备，频繁的雷电冲击也会大大的缩短电子设备的寿命。
另外内部操作过电压，如变压器的空载、电机的启动、开关的开启等引起的强大脉冲电流通过线缆引入，也会造成设备不同程度的损坏。
计算机设备遭受雷击损坏已成为影响金融、电信等机构业务正常、安全运行的重要因素之一。
雷电的产生雷电是由天空中云层间的相互高速运动、剧烈磨擦，使高端云层和低端云层带上相反电荷。
此时，低端云层在其下面的大地上也感应出大量的异种电荷，形成一个极大的电容，当其场强达到一定强度时，就会产生对地放电，这就是雷电现象。
雷电的表现形式主要有两种：一种是直击雷，是指带电云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象。
直击雷威力巨大，雷电压可达几万至几百万伏，瞬间电流可达十几万安，在雷电通路上，物体会被高温烧伤甚至融化。
以太网电接口EMC设计指导书
以太网电接口采用UTP的EMC设计指导书目录前言 (4)1范围和简介 (5)1.1范围 (5)1.2简介 (5)1.3关键词 (5)2规范性引用文件 (5)3术语和定义 (6)4UTP（非屏蔽网线）的介绍 (6)510/100BASE-T、1000BASE-T以太网电接口的共模噪声 (7)610/100/1000BASE-T以太网电接口电路设计 (7)6.110/100/1000BASE-T以太网电接口原理图设计 (7)6.1.1网口变压器集成在连接器里的网口电路原理图 (8)6.1.2网口变压器集成在连接器里的网口电路原理图 (8)6.1.3网口指示灯电路原理图 (9)6.1.4带滤波的10/100BaseT以太网口电路原理图 (10)6.1.5带滤波的1000BaseT以太网口电路原理图 (11)6.210/100/1000BASE-T以太网电接口PCB布局、布线 (12)6.2.1网口变压器没有集成在连接器里的网口电路PCB布局、布线规则 126.2.2采用一体化连接器的网口电路PCB布局、布线规则 (15)6.2.3其它的布局、布线建议 (16)7实际测试案例： (20)8结论: (23)9附录： (24)10参考文献 (26)前言本规范的其他系列规范：无与对应的国际标准或其他文件的一致性程度：无规范代替或作废的全部或部分其他文件：无与其他规范或文件的关系：无与规范前一版本相比的升级更改的内容：如果是升级规范，则一定要在此处详细描述本版本相对于上一版本更改的内容，如果是第一次制定，则填写“第一版，无升级更改信息”。
本规范由XX部门提出。
本规范主要起草和解释部门：本规范主要起草专家：格式（部门：姓名(工号)、姓名(工号)，部门：姓名(工号)、姓名(工号)......）本规范主要评审专家：格式（部门：姓名(工号)、姓名(工号)，部门：姓名(工号)、姓名(工号)......）本规范批准部门：XX部门本规范所替代的历次修订情况和修订专家为：10/100/1000BASE-T以太网口采用UTP网线的EMC设计指导书1范围和简介1.1范围本规范规定了10/100 BASE-TX、1000 BASE-TX以太网口采用UTP网线的EMC电路设计，用以保证10/100 BASE-TX、1000 BASE-TX以太网口具有良好的EMC性能，使用UTP就能满足系统的EMC要求。
以太网设备防雷接地参考书
防雷接地指导书关键词：防雷、接地、PGND、PE、GND、接地排摘要：本文描述通用的以太网交换机设备在工程设计和安装中应遵循的防雷接地要求，规范了连接设备的接地线的线径、材料和长度。
1、目的1.1 用以规范以太网设备工程设计和安装中相配套的防雷措施和接地方法。
1.2 用以保证以太网设备具有良好的防雷、防电击和抗干扰性能。
2、范围2.1 本指导书适用于华为3Com公司生产的以太网交换机设备3、定义及缩略语义3.1 PGND、PE：保护地设备金属外壳的保护接地。
3.2 GND：工作地设备功能电路的接地，是单板及母板上的数字地和模拟地的统称。
4、规范内容4.1 一般原则4.2.1 接地设计应按均压、等电位的原理设计，即工作接地、保护接地（包括屏蔽接地和配线架防雷接地）共同合用一组接地体的联合接地方式。
4.2.2 设备正常不带电的金属部件均应做保护接地。
4.2.3 接地导线必须采用铜导线以降低高频阻抗，接地线尽量粗和短，接地线不得使用铝材。
4.2.4 接地线两端的连接点应确保电气接触良好，并应做防腐处理。
4.2.5 不得利用其他设备作为接地线电气连通的组成部分。
4.2.6 接地引线不宜与信号线平行走线或相互缠绕。
4.2.7 保护地线上严禁接头，严禁加装开关或熔断器。
4.2.8 保护地线应选用黄绿双色相间的塑料绝缘铜芯导线。
4.2.9 保护地线的长度不应超过30米，且尽量短，当超过30米时，应要求使用方就近重新设置地排。
4.2 设备防雷接地要求4.2.1 遵照标准要求安装为了保证整个设备成为一个等电势体，防止由于电位差的原因造成设备损坏，电缆的金属护套、光缆内部的金属线、220V交流的PE线、安装金属结构件均应保证与2403F设备外壳上的PE端子相连接。
通信连接电缆应在室内走线。
若设备采用直流供电，- 48V直流电源的正极（或24V直流电源的负极）应在电源柜的直流输出口处接地。
为了能够尽快的泄放因雷击等原因产生的过电压和过电流，在安装时应按照要求对设备PE端子进行接地。
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以太网接口EMC设计方案
一、接口概述
RJ45以太网接口是目前应用最广泛的通讯设备接口，以太网口的电磁兼容性能关系到通讯设备的稳定运行。
二、接口电路原理图的EMC设计
百兆以太网接口2KV防雷滤波设计
图1 百兆以太网接口2KV防雷滤波设计
接口电路设计概述：
本方案从EMC原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计；从设计层次解决EMC问题；同时此电路兼容了百兆以太网接口防雷设计。
本防雷电路设计可通过IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模2KV，差摸1KV的非屏蔽平衡信号的接口防雷测试。
电路EMC设计说明：
（1）
电路滤波设计要点：
为了抑制RJ45接口通过电缆带出的共模干扰，建议设计过程中将常规网络变压器改为接口带有共模抑制作用的网络变压器，此种变压器示意图如下。
图2 带有共模抑制作用的网络变压器
RJ45接口的NC空余针脚一定要采用BOB-smith电路设计，以达到信号阻抗匹配，抑制对外干扰的作用，经过测试，BOB-smith电路能有10个dB左右的抑制干扰的效果。
网络变压器虽然带有隔离作用，但是由于变压器初次级线圈之间存在着几个pF的分布电容；为了提升变压器的隔离作用，建议在变压器的次级电路上增加对地滤波电容，如电路图上C4-C7，此电容取值5Pf~10pF。
在变压器驱动电源电路上，增加LC型滤波，抑制电源系统带来的干扰，如电路图上L1、C1、C2、C3，L1采用磁珠，典型值为600Ω/100MHz，电容取值0.01µF~0.1µF。
百兆以太网的设计中，如果在不影响通讯质量的情况，适当减低网络驱动电压电平，对于EMC干扰抑制会有一定的帮助；也可以在变压器次级的发送端和接收端差分线上串加10Ω的电阻来抑制干扰。
（2）
电路防雷设计要点：
为了达到IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模2KV，差摸1KV的防雷测试要求，成本最低的设计方案就是变压器初级中心抽头通过防雷器件接地，电路图上的D1可以选择成本较低的半导体放电管，但是要注意“防护器件标称电压要求大于等于6V；防护器件峰值电流要求大于等于50A；防护器件峰值功率要求大于等于300 W。
注意选择半导体放电管，要注意器件“断态电压、维持电流”均要大于电路工作电压和工作电流。
根据测试标准要求，对于非屏蔽的平衡信号，不要求强制性进行差模测试，所以对于差模1KV以内的防护要求，可以通过变压器自身绕阻来防护能量冲击，不需要增加差模防护器件。
接口电路设计备注：
如果设备为金属外壳，同时单板可以独立的划分出接口地，那么金属外壳与接口地直接电气连接，且单板地与接口地通过1000pF电容相连。
三、连接器设计
本方案由电磁兼容设计平台（EDP）软件自动生成
RJ45金属连接器RJ45信号排序设计
图1 百兆以太网连接器结构方案
连接器与机体的搭接方式：
（1）面板开孔时采用精密的铣削加工技术，使孔眼的形状更适合连接器的放置，避免孔眼切削不精确的地方出现缝隙，进而降低电磁干扰辐射；经过测试证明，精确的铣削开孔加工可以提高12~18%的电磁兼容性；
（2）机体与百兆以太网金属连接器之间的接合处要增加弹片，使两者接合时保持良好的导电性能。
具体搭接方式如上图所示：
四、线缆设计
本方案由电磁兼容设计平台（EDP）软件自动生成
百兆以太网接口信号线缆
线缆设计要求：RJ45金属连接器常规型
图1 RJ 45信号电缆
电缆设计：
（1）RJ 45信号电缆采用网状编织屏蔽层的屏蔽方式，且网状编织层编织密度要求不小于90%；
（2）内部组线时，差分电缆采用双绞传输，双绞绞距一般为信号电缆线径的3倍；组线方式如上图所示：
（3）电缆两端需要增加磁环处理，磁环内径与电缆的外径要紧密结合，尽量选择厚长型的磁环。
走线设计：
（1）RJ 45电缆走线时要求远离其他强干扰源，如电源模块；
（2）电缆走线最好单独走线或与其他模拟以及功率线缆保持10cm以上距离，切不可与其他线缆一起混合捆扎。
图2 RJ45金属连接器的搭接
屏蔽层与金属连接器的搭接：
（1）屏蔽电缆的屏蔽层要求与金属连接器进行360°的搭接；搭接方式如上图：（2）屏蔽电缆屏蔽层要避免出现单独的“尾巴”现象。
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！
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